VERFAHREN UND MESSMETHODE ZUR BERUEHRUNGSLOSEN MESSUNG DES DRUCKS VON FAHRZEUGREIFENMETHOD AND MEASURING METHOD FOR THE CONTACTLESS MEASUREMENT OF THE PRESSURE OF VEHICLE TIRES
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur beruehrungslosen Messung des Drucks von Fahrzeugreifen. Die Messung wird mit einem Sensor am Rad vorgenommen. Der Sensor besteht im Wesentlichen aus einem elektrischen Schwingkreis dessen Arbeitsfrequenz proportional zum Druck im Reifen ist. Die Einstellung der Arbeitsfrequenz erfolgt mittels Betastigung ueber eine druckempfindliche Membran.The invention relates to a method for the contactless measurement of the pressure of vehicle tires. The measurement is carried out with a sensor on the wheel. The sensor essentially consists of an electrical resonant circuit whose operating frequency is proportional to the pressure in the tire. The working frequency is set by means of a pressure-sensitive membrane.
Die Uebertragung der Druckinformatiαn vom Sensor zum Fahrzeug erfolgt beruehrungslos ueber eine gewisse Distanz mittels einer elektromagnetischen Kopplung zu einer am Fahrzeug angebrachten KoppelspuLe. Das Fahrzeug enthaelt geeignete elektroniscne Vorrichtungen zur Auswertung, Anzeige, Alarmgabe und zur Regelung des Luftdrucks.The pressure information is transmitted from the sensor to the vehicle without contact over a certain distance by means of an electromagnetic coupling to a coupling coil attached to the vehicle. The vehicle contains suitable electronic devices for evaluating, displaying, alarming and regulating the air pressure.
Die Neuerung besteht darin, dass bisher keine Verfahren bekannt sind, die eine beruehrungslose, kontinuierliche Messung des Reifendrucks, waehrend des Stillstandes wie auch waehrend der Fahrt, erlauben, mit der Ausnahme der Verwendung von Hochfrequenzsendern, eingebaut im Fahrzeugrad. Die Verwendung von HF-Sendern hat aber den entscheidenden Nachteil, dass sich mehrere Fahrzeuge untereinander stoeren koennen, oder dass das System andere Funkdienste stoeren oder von diesen gestoert werden kann.The innovation consists in the fact that so far no methods are known which allow a non-contact, continuous measurement of the tire pressure, both during standstill and while driving, with the exception of the use of high-frequency transmitters built into the vehicle wheel. However, the use of HF transmitters has the decisive disadvantage that several vehicles can interfere with one another, or that the system can interfere with other radio services or can be disturbed by them.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, auf einfache und preiswerte Ueise den Funktionszustand von Fahrzeugreifen vor oder waehrend der Fahrt ueberpruefen zu koennen. Man kann somit z.B.
vor der Landung eines Flugzeuges ueberpruefen, ob alle Raeder den vorgeschriebene Luftdruck aufweisen.The invention has set itself the goal of being able to easily and inexpensively check the functional state of vehicle tires before or during the journey. So you can, for example Before landing an aircraft, check whether all wheels have the prescribed air pressure.
Anhand von Schemazeichnungen Fig. 1 bis 5 wird die Erfindung beispielgebend erlaeutert: üie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist der Sensor A am Rad befestigt oder ein integrierter Teil desselben. Er befindet sich in einem gewissen Abstand vor der Koppelspule 3, die fest am1 to 5, the invention is explained by way of example: As shown schematically in FIG. 1, sensor A is attached to the wheel or an integrated part of the same. It is located at a certain distance in front of the coupling coil 3, which is firmly on
Fahrzeug angebracht ist. Diese Anordnung gewaehrleistet eine dauernde Informationsuebertragung, unabhaengig von der Stellung oder der Betriebsart (Stillstand/Fahrt) des Rades.Vehicle is attached. This arrangement ensures a permanent transmission of information, regardless of the position or the operating mode (standstill / drive) of the wheel.
In Fig. 2 ist die elektrische Anordnung nach Patentanspruch A undIn Fig. 2 is the electrical arrangement according to claim A and
5 dargestellt. Der Sensor A besteht aus einem Schwingkreis5 shown. Sensor A consists of an oscillating circuit
(Kondensator 4b, Spule 4a), dessen beide Teile oder eines davon vom Reifendruck verstellt werden und somit die Arbeitsfrequenz(Capacitor 4b, coil 4a), the two parts or one of which are adjusted by the tire pressure and thus the working frequency
(Resonanzfrequenz) ein Mass fuer den Reifendruck darstellt. Die(Resonance frequency) represents a measure of the tire pressure. The
Spule 4a befindet sich im oberen erwaehnten Abstand zurCoil 4a is in the upper mentioned distance from
Koppelspule 3, was als die elektromagnetische Kopplung k symbolisiert ist. Der Sensor A wird ueber die Kopplung k von derCoupling coil 3, which is symbolized as the electromagnetic coupling k. The sensor A is connected via the coupling k
Koppelspule 3 zu einer gedaempften Schwingung angeregt. DieCoupling coil 3 excited to a damped vibration. The
Energie kommt vom Pulserzeuger la ueber die Weiche 2 auf dieEnergy comes from the pulse generator via switch 2 to the
Koppelspule. Die gedaempfte Schwingung des angregten Sensors wird ueber die Weiche 2 auf den Verstaerker 5 gegeben. Die Frequenz der Schwingung wird mit dem Frequenzmesser 6 gemesen und mit einem geeigneten Anzeigegeraet 7 zur Anzeige gebracht. DieCoupling coil. The damped oscillation of the excited sensor is transferred to the amplifier 5 via the switch 2. The frequency of the vibration is measured with the frequency meter 6 and displayed with a suitable display device 7. The
Anzeige ist proportional zum Reifendruck.The display is proportional to the tire pressure.
In Fig. 3 ist die elektrische Anordnung nach Patentanspruch 7 dargestellt.In Fig. 3 the electrical arrangement according to claim 7 is shown.
Der Sensor A wird wie vorstehend beschrieben ueber dieSensor A is operated as described above
Kopplung k mit der Koppelspule verbunden. Eine frequenzvariabier
Schwingungsserzeuger lb erzeugt eine Frequenz, die in der Naehe der erwarteten Arbeitsfrequenz des Sensors A liegt. Die Frequenz und die Amplitude des Schwingungserzeuger lb werden im Verstaerker 5 verstaerkt und im Frequenzmesser 6 ausgewertet. Vom FrequenzmesserCoupling k connected to the coupling coil. A frequency variable Vibration generator 1b generates a frequency that is close to the expected operating frequency of sensor A. The frequency and the amplitude of the vibration generator 1b are amplified in the amplifier 5 and evaluated in the frequency meter 6. From the frequency meter
6 wird der Schwingungserzeuger lb so lange automatisch nachgeregelt, bis die Frequenz des Schwingungserzeugers 6 dann der des Sensors A entspricht. Der Schwingungserzeuger 6 und der6, the vibration generator 1b is automatically readjusted until the frequency of the vibration generator 6 then corresponds to that of the sensor A. The vibrator 6 and the
Sensor A sind dann in Resonanz, wenn der Leistungsentzug durch denSensor A is in resonance when the power is withdrawn by the
Sensor am groessten ist. Die Charakteristik dieser Regelung ist in Fig. 3a dargestellt. Die Resonanzfrequenz wird von derSensor is largest. The characteristic of this regulation is shown in Fig. 3a. The resonance frequency is determined by the
Anzeige 7 angezeigt. Die Anzeige ist proportional zum Reifendruck.Display 7 is displayed. The display is proportional to the tire pressure.
In Fig. A ist die elektrische Anordnung nach Patentanspruch 8 dargestellt.In Fig. A the electrical arrangement according to claim 8 is shown.
Das Fahrzeugrad enthaelt neben dem Sensor A noch einen aktivenIn addition to sensor A, the vehicle wheel also contains an active one
Schwingungserzeuger 8 mit einer geeigneten Hilfsenergiequelle 9.Vibration generator 8 with a suitable auxiliary energy source 9.
Die Information wird ueber die Kopplung k auf die Koppelspule 3 uebertragen, vom Verstaerker 5 verstaerkt, mit dem FrequenzmesserThe information is transmitted via the coupling k to the coupling coil 3, amplified by the amplifier 5, with the frequency meter
6 ausgewertet und mit dem Anzeigegeraet 7 angezeigt.6 evaluated and displayed with the display device 7.
Fig. 5 entspricht funktionell Fig. A mit dem Zusatz, dass dieFig. 5 corresponds functionally to Fig. A with the addition that the
Hilfsenergiequelle 9 durch eine weitere KoppeIvorrichtung 10, 11 mit der Kopplung k2 ersetzt ist und vom Fahrzeug aus geepeist ist. Die Kopplungen kl und k2 koennen bei geeigneterAuxiliary energy source 9 is replaced by a further coupling device 10, 11 with the coupling k2 and is fed from the vehicle. The couplings kl and k2 can be used with a suitable one
Ausfuehrung in einer einzigen zusammengefasst werden.Execution can be summarized in one.
Die Information ueber den Reifendruck kann ausser zur Anzeige auch zur Alarmgabe bei zu niedrigem oder zu hohem Druck und zurThe information about the tire pressure can be used not only for display purposes, but also for alarms when the pressure is too low or too high and for
Regelung derselben benutzt werden.
Regulation of the same can be used.